1997 Fiscal Year Annual Research Report
アクティブパンタグラフ基礎実験装置のロバストH_∞/μ制御
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09750486
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
滑川 徹 金沢大学, 工学部, 助手 (30262554)
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| Keywords | ロバスト制御 / ロバスト性能 / 混合μ-解析・設計 / H_∞制御 / 構造的不確かさ / アクティパンタグラフ / リニア直流モータ / ディジタル制御 |
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| Research Abstract |
平成9年度には以下の3項目に関する研究を行なった.来年度はこの成果を基に実験的な評価検討を行なう.
1.アクティブパンタグラフ制御基礎実験システムの再構築と数学モデルの導出
本補助金で購入した電流センサを既存の実験装置に付加し,フィードバック制御に用いるシステムの状態量の情報を増加させ,計測精度および制御性能を向上させた.また新規のセンサ導入に伴い,パンタグラフ,車体,架線,リニア直流モータに対応する実験システムの動的特徴を表現する常微分方程式と,公称状態空間モデルを導出し,公称状態空間モデルに含まれる物理パラメータを制御実験により計測・同定した.
2.数学モデルに基づくパンタグラフ制御系設計と制御則の理論計算
導出した実験システムの数学モデルの不確かさや予期せぬ外乱に対しても,システムが安定性と制御性能を保存するように,システムの数学的な構造に着目して線形分数表現(LFT)を用いて制御対象を表現した.また物理パラメータや制御対象のダイナミクスの不確定さを定量的に評価し,安定/性能限界を明確にした.さらに得られたLFTモデルに対して混合μ解析・設計理論に基づいてロバスト性能を達成する補償器を設計した.
3.実時間制御用ディジタル制御装置の再構成と制御演算の実装
実験システムを実時間で制御するには膨大な情報を高速に処理することが必要である.そこで制御演算部には本補助金で購入した実時間制御用ホストコンピュータを使用し,これにより,高速・高精度な制御演算を実現した.
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[Publications] 滑川 徹: "磁気浮上系の不確かさの構造とμ-設計" 電気学会論文誌C. 118-C・3. 289-292 (1998)
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[Publications] 松村 文夫: "厳密な線形化による磁気軸受の広域安定化" 電気学会論文誌D. 118-D・3. 410-416 (1998)
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[Publications] Toru NAMERIKAWA: "Experimental Verification on Gain Scheduled H_∞ Robust Control of a Magnetic Bearing" JSME International Journal Series C. 40・4. 561-569 (1997)
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[Publications] Toru NAMERIKAWA: "H_∞ Control of a Robot Manipulator using a Linear Parameter Varying Representation" Proceedings of the American Control Conference. 1. 111-112 (1997)
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[Publications] Toru NAMERIKAWA: "Robust Force Control of a Pantograph System by considering Model Parameter Perturbation" Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics. (1997)
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[Publications] Toru NAMERIKAWA: "Modeling and Robustness Analysis of a Magnetic Suspension System Considering Structured Uncertainties" Proceedings of the 36th IEEE Conference on Decision and Control. (1997)
